挑戰(zhàn): 在緊迫的工作期限內(nèi)，快速、準(zhǔn)確地對拆解車輛進(jìn)行3D掃描，創(chuàng)建精確的CAD模型，用于制造各種小汽車、貨車、卡車和公共汽車的定制裝甲。
解決方案: Artec Leo, Artec Studio, Dassault Systemes CATIA V5
效果: 現(xiàn)在，有了Artec Leo，只需兩小時，就可以對拆解車輛、貨車或卡車進(jìn)行亞毫米級精度的掃描，一輛接一輛。無需噴劑或標(biāo)記。經(jīng)過五個小時的處理，掃描結(jié)果就可以用于CAD。團(tuán)隊之前的3D掃描儀需要噴涂噴劑、數(shù)以千計的標(biāo)記，和整整一周來掃描此類車輛，額外還需要一周用于處理CAD的掃描結(jié)果。
為什么選擇Artec 3D? 作為100%無線且無需使用筆記本電腦的3D掃描儀，Leo可以隨時攜帶外出進(jìn)行掃描項(xiàng)目。對初學(xué)者來說操作簡單，對于計量工程師來說又足夠強(qiáng)大，Leo為客戶提供了更精確、更快速地完成項(xiàng)目的優(yōu)勢，從而降低成本，同時能夠在保證質(zhì)量的情況下多承擔(dān)2到3倍的工作量。
當(dāng)載滿兒童以及他們父母的小型廂式車拐過轉(zhuǎn)角時，兩名持槍歹徒正伺機(jī)而動。他們從停放的汽車后面走出來，舉起AK-103突擊步槍開火，掃射了3、4發(fā)子彈并快速接近車輛。
可是司機(jī)并沒有停車。幾秒鐘后，槍手的武器被打空了，布滿彈孔的小型廂式車飛馳而去，車窗破碎但保持完整，車內(nèi)的所有乘客仍在恐慌之中，但沒有人員受傷。
防彈玻璃
裝甲車：不只是為教皇和總統(tǒng)服務(wù)
在世界各地，從烏克蘭到中東或其他地區(qū)，對裝甲車的需求從未如此之大。不僅是軍隊、政府和富豪，人道主義機(jī)構(gòu)和團(tuán)體也需要裝甲車將乘客安全運(yùn)送通過危險的地區(qū)。
這些防彈車使用各種復(fù)合材料、鋼和陶瓷分別進(jìn)行裝甲，足以阻止一系列的彈道威脅，從0.22到0.50口徑，具體取決于為每輛車選擇的裝甲水平。
目標(biāo)是減少重量的同時實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
將裝甲比喻成車輛定制的西裝，盡管是穿在里面的。出于某些原因，它必須盡可能合身。
Artec Leo對2022款豐田Hi-Lux車架進(jìn)行3D掃描。圖片由A.B. Engineering提供
有時，出于明顯的成本原因，需要能夠在其原始位置重新安裝OEM內(nèi)飾部件，并進(jìn)行小的改動。而且，在檢查站（武裝槍手）和司機(jī)交談時，車輛需要看起來并不顯眼。
然后，一切就緒，乘客不會感到壓縮了自由空間。最后，裝甲是無法從外部察覺的，因此，即使是訓(xùn)練有素的眼睛也無法將這種帶防護(hù)的小汽車、貨車和公共汽車與普通、未改裝的車輛區(qū)分出來。
這種“隱形要求”是由客戶根據(jù)特定任務(wù)、逐輛車定制的，要求說明車輛在多遠(yuǎn)的可視距離下不被察覺。距離范圍從160英尺（50米）到站在車輛旁邊的近距離接觸。
為了完成這樣一個具有挑戰(zhàn)性的壯舉，首先必須將車輛拆成基本的框架和元件，并且盡可能準(zhǔn)確地測量每個平方毫米。
Artec Leo掃描豐田Hi-Lux的車架。圖片由A.B. Engineering 提供
在接下來的階段，所有定制的裝甲元件都可以在CAD中設(shè)計并在嚴(yán)格的條件下制造，以便安裝它們并且將OEM零件放回原位，裝甲、門和車輛其他可能易受攻擊的部分之間幾乎沒有縫隙。
當(dāng)無法完成時，就會制造新的定制內(nèi)飾，以模仿OEM內(nèi)飾，但會為裝甲預(yù)留更多空間。
對于小型車輛（例如豐田J79卡車）來說，這個過程可能需要1至2個月，而對于大型復(fù)雜的SUV（例如雪佛蘭Suburban）可能需要4個多月。
通過3D掃描進(jìn)行車輛裝甲
以色列的機(jī)械工程公司A.B. Engineering Ltd.，自2012年起與領(lǐng)先的航空航天和國防公司合作。3D掃描是其綜合裝甲工作流程的基礎(chǔ)。
該公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Irakly (Ika) Baitish表示，“當(dāng)涉及車輛裝甲，為了最大限度地保護(hù)乘客，以及保證發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng)和車輛行駛的基本部件運(yùn)轉(zhuǎn)正常，使車輛能夠逃離危險區(qū)域，以精確測量為基準(zhǔn)是至關(guān)重要的。”
在Leo觸摸屏上查看Hi-Lux的3D掃描。圖片由A.B. Engineering提供
他繼續(xù)說：“這就是為什么我們選擇3D掃描作為測量媒介，有了它，我們可以獲得整個車輛的精確尺寸，包括通常用手動測量的棘手區(qū)域，如防火墻，將駕駛員和發(fā)動機(jī)艙隔開的部分。”
處理完車輛的3D掃描后，他們將掃描導(dǎo)出到CAD系統(tǒng)，Dassault Systemes CATIA V5中。
團(tuán)隊使用掃描作為參考模型來設(shè)計即將制造的防彈板和其他裝甲部件，然后將它們虛擬安裝在車輛中，以確保最終結(jié)果在未來幾周內(nèi)安裝裝甲后，保險杠之間沒有間隙。
尋找適合的3D掃描儀
并不是所有的3D掃描儀都是相同的。起初，Ika和他的團(tuán)隊使用知名的高端便攜式3D掃描儀進(jìn)行工作，該掃描儀需要大量標(biāo)記和噴劑，以及一臺筆記本電腦、幾根線纜和220V電源。
當(dāng)時一個典型的例子是，他們正在掃描需要裝甲的斯柯達(dá)Kodiaq拆解駕駛室和底盤。
在使用了3000多張貼紙和必要的噴劑后，他們花了整整兩個星期的時間進(jìn)行掃描，但是得到的數(shù)據(jù)完全沒有達(dá)到所需的標(biāo)準(zhǔn)。
Artec Studio截圖：X光模式下，Leo掃描Hi-Lux后部的視圖。圖片由A.B. Engineering提供
在他們能夠自信地將掃描組合在一起并為CAD創(chuàng)建高精度3D模型之前，又進(jìn)行了一周的數(shù)據(jù)清理和手動重新測量。
其中一位工作人員（不走運(yùn)的）負(fù)責(zé)從車上撕除3000多個標(biāo)記，然后進(jìn)行清潔。不幸的是，一些貼紙在內(nèi)飾板上留下了殘留痕跡，使其無法使用。
縱觀這些浪費(fèi)的時間和精力，Ika明白，他們的3D掃描儀正在嚴(yán)重拖累團(tuán)隊的工作。
Artec Studio截圖：X光模式下，Leo掃描Hi-Lux后部的視圖。圖片由A.B. Engineering提供
作為一個項(xiàng)目截止日期無法延遲的行業(yè)，每一天、每一個小時都可能造成重大影響。因此，項(xiàng)目完成后，Ika開始急切地尋找更好的3D掃描儀。
告別漫長的掃描、標(biāo)記和噴劑
很快，他發(fā)現(xiàn)了Artec 3D的網(wǎng)站，注意到了Artec Leo，一款專業(yè)手持式3D掃描儀，多年來深受逆向工程、法醫(yī)、醫(yī)療健康和各個領(lǐng)域的歡迎。
Leo提供亞毫米精度的高分辨率彩色3D掃描，擁有觸摸顯示屏和內(nèi)置電池組，100%便攜，具有高FPS捕獲率和大型掃描視野。
高速度掃描2022款豐田Hi-Lux
案例是A.B. Engineering自從采用Leo以來，工作流程得到了很大改進(jìn)，他們最近的裝甲項(xiàng)目之一，要求掃描2022 Toyota Hi-Lux四門卡車的拆解駕駛室和底盤。
有了Leo在手，Ika和他的團(tuán)隊著手展開工作，捕捉豐田汽車。僅僅兩個小時，既沒有使用一個標(biāo)記，也沒有噴涂噴劑，他們就完成了全部掃描工作。
Artec Studio截圖：Leo掃描組合的Hi-Lux。圖片由A.B. Engineering提供
Artec Studio軟件只用了5小時就處理完掃描結(jié)果，并創(chuàng)建了STL文件，發(fā)送到CAD為Hi-Lux設(shè)計裝甲。
與之前的掃描儀花費(fèi)一周的時間掃描，額外再用一周處理掃描相比，得到的結(jié)果幾乎相同，但質(zhì)量有明顯提升，對比是令人吃驚的。
用Ika的話說，“回顧過去，Leo帶給我們難以置信的速度。通過Leo獲得的數(shù)據(jù)更加清晰，完全沒有偏差問題。”
Artec Studio截圖: X光模式下Leo掃描Hi-Lux內(nèi)部的的視圖。圖片由A.B. Engineering提供
他繼續(xù)說：“我們的測量過程在時間和質(zhì)量方面都有了顯著改進(jìn)。Leo改變了工程輸出質(zhì)量，彌補(bǔ)了縮小彈道間距所需的額外百分之幾的能力，這確實(shí)能夠挽救生命。”
“每一輛車都需要量身定制的方法”
對于他們裝甲的每輛車，Ika和他的團(tuán)隊都會與客戶溝通，考慮所需的防彈保護(hù)程度、車輛的預(yù)期用途，以及時限和對二次車輛升級的期望。
考慮到后者，典型的裝甲工作能夠輕易的使車輛總重量增加500到2000磅（230到900公斤）。為了適應(yīng)增重，有時需要使用特殊的重型制動器、車軸、變速器和傳動系統(tǒng)。
在 Artec Studio中輕松對齊Leo掃描的Hi-Lux。圖片由A.B. Engineering提供
“由于這種‘加強(qiáng)’車輛需要增加很多額外的重量，”Ika說，“這給我們帶來了更大的壓力，要求優(yōu)化裝甲以實(shí)現(xiàn)輕的重量和高程度的防御能力。”
他繼續(xù)說：“現(xiàn)在我們有了Leo，達(dá)到這種峰值效果變得更快更容易了。”
只需點(diǎn)擊幾下，Hi-Lux的掃描件就能在Artec Studio中對齊。圖片由A.B. Engineering提供
由實(shí)彈射擊測試他們的工作
Ika和團(tuán)隊對他們的工作充滿信心，無論項(xiàng)目規(guī)模或復(fù)雜程度如何，Leo讓他們更有自信。近期他們裝甲質(zhì)量的展示足以說明一切。
他們改裝的一輛重型裝甲卡車進(jìn)行了實(shí)彈射擊測試，各種武器向車輛發(fā)射了800多發(fā)口徑不一（最大.50）的子彈，穿透率為零。
Artec Studio中X光模式下Leo掃描的Hi-Lux的后部視圖。圖片由A.B. Engineering提供
而另一輛來自競爭公司的裝甲車也遭受了同樣武器的類似彈藥攻擊。造成了車身數(shù)百次穿透，難以想象的是，如果這是現(xiàn)實(shí)生活中的場景，則乘客生還的概率為零。
有Leo保證出行：為小汽車、卡車、公共汽車和飛機(jī)裝甲。
多年來，A.B. Engineering經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和技術(shù)人員團(tuán)隊完成了眾多的裝甲項(xiàng)目，從簡單到復(fù)雜，適用于各種車輛、飛機(jī)和其他目標(biāo)。
“因?yàn)?/span>Leo便于隨身攜帶，所以我們搭上航班，飛往下一個項(xiàng)目的任何目的地。到達(dá)時，我們知道會比以往更迅速地完成，所有的數(shù)據(jù)都會保存在Leo的SD卡上，十分清晰，隨時使用”，Ika說。
為CAD做準(zhǔn)備：Artec Studio中Leo掃描組合的Hi-Lux截圖。圖片由A.B. Engineering提供
他繼續(xù)說：“無論去何處只需攜帶掃描儀，甚至不用筆記本電腦，這就是巨大的優(yōu)勢，而無需掃描標(biāo)記則是另一個巨大的優(yōu)勢，因?yàn)闊o需對掃描的項(xiàng)目進(jìn)行準(zhǔn)備。這也意味著我們不會留下任何掃描過程的痕跡，有時這十分重要。”
全年穩(wěn)定的客戶群和推薦流量
從商業(yè)角度出發(fā)，Leo使Ika和他的團(tuán)隊更具競爭力。如今，在Leo的幫助下，每項(xiàng)包含3D掃描的項(xiàng)目都比從前節(jié)省了2周的工程時間。這使客戶能夠直接享受較低的價格，從而使公司擁有了全年穩(wěn)定的客戶群和推薦流量。
Ika解釋說：“在我們采用Leo之前，3D掃描會占到客戶總成本的20%至30%，因?yàn)檎麄€過程需要耗費(fèi)大量的時間。自從有了Leo，掃描只占項(xiàng)目成本的5%至10%。因此，在某些情況下，我們能夠比使用普通3D掃描儀的競爭對手，就像我們以前使用的那款，減少收取20%的費(fèi)用。”
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